MRI-sekvenssi - MRI sequence
MRI-sekvenssi on magneettikuvaus (MRI) on erityinen asetus pulssisarjoja ja pulssi gradienttien , jolloin tuloksena on tietyn kuvan ulkonäköä.
Moniparametrinen MRI on kahden tai useamman sekvenssin yhdistelmä ja / tai sisältää muita erikoistuneita MRI-konfiguraatioita , kuten spektroskopian .
Yhteenvetotaulukko
Tämä taulukko ei sisällä harvinaisia ja kokeellisia sekvenssejä .
| Ryhmä | Järjestys | Abbr. | Fysiikka | Tärkeimmät kliiniset erot | Esimerkki |
|---|---|---|---|---|---|
| Spin kaiku | T1 painotettu | T1 | Mittaus spin-hilan relaksaatioaika käyttämällä lyhyen toistoaika (TR) ja kaikuajan (TE). |
Vakiopohja ja vertailu muihin sekvensseihin |
|
| T2 painotettu | T2 | Mittaus spin-spin-rentoutumisesta käyttämällä pitkiä TR- ja TE-aikoja |
Vakiopohja ja vertailu muihin sekvensseihin |
|
|
| Protonitiheys painotettu | PD | Pitkä TR (T1: n vähentämiseksi) ja lyhyt TE (T2: n minimoimiseksi). |
Nivelsairaus ja vammat.
|
|
|
| Kaltevuuskaiku (GRE) | Vakaan tilan vapaa precession | SSFP | Tasaisen, jäännöspoikittaisen magnetoinnin ylläpito peräkkäisten syklien aikana. | Sydämen MRI- videoiden luominen (kuvassa). |
|
| Tehokas T2 tai "T2-tähti" |
T2 * | Pilaantunut kaltevuus palautti kaiun (GRE) pitkälle kaikuaikaan ja pienellä kääntökulmalla | Matala signaali hemosideriinikerroksista (kuvassa) ja verenvuodot. |
|
|
| Herkkyys painotettu | SWI | Hylätty kaltevuuskutsuttu kaiku (GRE), täysin virtauskompensoitu, pitkä kaikuaika, yhdistää vaihekuvan suuruuskuvaan | Pienien verenvuodon ( kuvassa diffuusi aksonivaurio ) tai kalsiumin havaitseminen . |
_in_diffuse_axonal_injury.jpg)
|
|
| Käänteisen palautus | Lyhyt tau-inversion palautuminen | Sekoita | Rasvan tukahduttaminen asettamalla inversioaika, jossa rasvasignaali on nolla. | Suuri signaali turvotuksessa , kuten vakavammassa murtumassa . Kuvassa olevat säärilastat : |
.jpg)
|
| Nesteen vaimentama inversiotuotanto | HOHTO | Nesteen esto asettamalla nesteitä tyhjentävä inversioaika | Korkea signaali lacunar-infarktissa , multippeliskleroosi (MS) -plakkeissa , subaraknoidinen verenvuoto ja aivokalvontulehdus (kuvassa). |
|
|
| Kaksoisversio palautus | SUORA | Aivo-selkäydinnesteen ja valkoisen aineen samanaikainen tukahduttaminen kahdella inversioajalla. | Korkea signaali multippeliskleroosiplakkeista (kuvassa). |
|
|
| Diffuusiopainotettu ( DWI ) | Perinteinen | DWI | Mittaa vesimolekyylien Brownin liike . | Korkea signaali muutamassa minuutissa aivoinfarktista (kuvassa). |
|
| Näennäinen diffuusiokerroin | ADC | Pienennetty T2-painotus ottamalla useita tavanomaisia DWI-kuvia, joilla on erilainen DWI-painotus, ja muutos vastaa diffuusiota. | Matala signaali minuuttia aivoinfarktin jälkeen (kuvassa). |
|
|
| Diffuusiotensori | DTI | Pääasiassa traktografia (kuvassa) vesimolekyylien suuremmalla Brownin-liikkeellä hermokuitujen suuntiin. |
|
|
|
| Perfuusiopainotettu ( PWI ) | Dynaaminen herkkyyskontrasti | DSC | Mittaa ajan mittaan muutoksia alttiuden aiheuttamassa signaalihäviössä gadolinium-kontrastiruiskutuksen vuoksi . |
|
|
| Valtimoiden linkousmerkinnät | ASL | Magneettikuvaus valtimoverestä kuvantamislaatan alapuolella, joka myöhemmin tulee kiinnostavaan alueeseen. Se ei tarvitse gadoliniumkontrastia. | |||
| Dynaaminen kontrasti parannettu | DCE | Toimenpiteet muuttuvat ajan myötä gadolinium-kontrastiboluksen aiheuttaman spin-ristikon rentoutumisen (T1) lyhenemisessä . | Nopeampi Gd-kontrastinotto yhdessä muiden ominaisuuksien kanssa viittaa pahanlaatuisuuteen (kuvassa). |
|
|
| Toiminnallinen MRI ( fMRI ) | Veren ja hapen tasosta riippuvainen kuvantaminen | LIHAVOITU | Muutokset happisaturaation -riippuvaisella magneettisuuden hemoglobiinin heijastaa kudoksen toimintaa. | Aivotoiminnan lokalisointi määrätyn tehtävän suorittamisesta (esim. Puhuminen, sormien liikuttaminen) ennen leikkausta, käytetään myös kognitiotutkimuksessa. |
|
| Magneettikuvaus angiografia ( MRA ) ja venografia | Lennon aika | TOF | Kuvan alueelle tuleva veri ei ole vielä magneettisesti kyllästynyt , mikä antaa sille paljon suuremman signaalin käytettäessä lyhyttä kaiun aikaa ja virtauksen kompensointia. | Aneurysman , ahtauman tai leikkauksen havaitseminen |
|
| Vaihekontrastimagneettikuvaus | PC-MRA | Kaksi gradienttia, joilla on sama suuruus, mutta vastakkaiseen suuntaan, käytetään koodaamaan vaihesiirto, joka on verrannollinen pyörien nopeuteen . | Aneurysman , ahtauman tai leikkauksen havaitseminen (kuvassa). |
_Phase_Contrast_(PC)_sequence_MRI_of_arterial_dissections.jpg) ( VIPR ) |
Spin kaiku
T1 ja T2
Jokainen kudos palaa tasapainotilaansa virityksen jälkeen T1: n ( spin-hilan ; toisin sanoen magnetoinnin samaan suuntaan kuin staattisen magneettikentän) ja T2: n ( spin-spin ; poikittain staattiseen magneettikentään) itsenäisillä rentoutumisprosesseilla . T1-painotetun kuvan luomiseksi magnetisaation annetaan palautua ennen MR-signaalin mittaamista muuttamalla toistoaikaa (TR). Tämä kuvapainotus on hyödyllinen aivokuoren arvioimiseksi, rasvakudoksen tunnistamiseksi, fokaalisten maksavaurioiden karakterisoimiseksi ja yleensä morfologisen tiedon hankkimiseksi sekä kontrastin jälkeisessä kuvantamisessa. Luoda T2-painotettu kuva, magnetointi on lahotettiin ennen mittausta MR signaali muuttamalla kaikuajan (TE). Tämä kuvapainotus on hyödyllinen ödeeman ja tulehduksen havaitsemiseksi , valkoisen aineen leesioiden paljastamiseksi ja vyöhykeanatomian arvioimiseksi eturauhasessa ja kohdussa .
MRI-kuvien standardinäytön on edustettava nestemäisiä ominaisuuksia mustavalkoisissa kuvissa, joissa eri kudokset osoittautuvat seuraavasti:
| Signaali | T1-painotettu | T2-painotettu |
|---|---|---|
| Korkea |
|
|
| Välittäjä | Harmaa aine on tummempaa kuin valkoinen aine | Valkoinen aine on tummempaa kuin harmaa aine |
| Matala |
|
|
Protonitiheys
Protonitiheys (PD) - painotetut kuvat luodaan pitkällä toistoajalla (TR) ja lyhyellä kaikuajalla (TE). Aivokuvissa tällä sekvenssillä on selvempi ero harmaan aineen (kirkas) ja valkoisen aineen (tummempi harmaa) välillä, mutta aivojen ja CSF: n välillä on vähän kontrastia. Se on erittäin hyödyllinen nivelsairauden ja vamman havaitsemiseksi .
Kaltevuuskaiku
Kaltevuus kaiku sekvenssi on perusta monia tärkeitä peräisin olevat sekvenssit, kuten kaiku-tasokuvantamismenetelmiä ja SSFP paikallaan sekvenssit. Sen avulla voidaan saada hyvin lyhyitä toistoaikoja (TR) ja siten hankkia kuvia lyhyessä ajassa.
Gradientti-kaikusekvenssille on tunnusomaista yksi viritys, jota seuraa lukuakselia pitkin käytetty gradientti, jota kutsutaan poiston gradientiksi. Tämä gradientti muuttaa linkousvaihetta alueellisesti riippuvaisella tavalla siten, että gradientin lopussa signaali peruutetaan kokonaan, koska pyöriimien välinen koherenssi tuhoutuu kokonaan.
Tässä vaiheessa käytetään vastakkaisen polaarisuuden lukugradienttia eriarvoisuuden gradientin vaikutuksen kompensoimiseksi. Kun pinta-ala käsittelyn kaltevuus on yhtä suuri kuin yhteensopimattomien kaltevuus, pyörii on johdonmukainen uuden vaiheen (lukuun ottamatta vaikutuksia T 2 * rentoutumista), ja sen vuoksi, signaali tulee jälleen havaittavaksi. Tämä signaali saa kaiku- tai tarkemmin sanottuna gradientti-kaikusignaalin nimen , koska se tuotetaan gradientista johtuvalla uudelleenajolla (toisin kuin spin-kaikusignaali, jonka uudelleensuuntaus johtuu radiotaajuuspulssista).
Gradienttikaiutyyppisten sekvenssien avulla voidaan saavuttaa hyvin lyhyet toistoajat, koska kaiun hankinta vastaa k-avaruuslinjan hankintaa, ja tämä hankinta voidaan tehdä nopeasti lisäämällä uudelleenajon ja lukemisen gradienttien amplitudia. Spin-kaiutyyppisen sekvenssin on sen sijaan odotettava spontaanisti muodostuvan signaalin loppumista viritysimpulssin käytön jälkeen, ennen kuin se voi tuottaa kaiun (vapaa induktiohajoaminen).
Vertailun vuoksi gradienttikaikujakson toistoaika on luokkaa 3 millisekuntia verrattuna noin 30 ms: iin spinkaikusekvenssiin.
Likaantuminen
Lukemisen lopussa jäljellä oleva poikittainen magneettisuus voidaan lopettaa (soveltamalla sopivia gradientteja ja virittämällä pulssien läpi vaihtelevan vaiheen radiotaajuudella) tai ylläpitää.
Ensimmäisessä tapauksessa on pilaantunut sekvenssi, kuten FLASH (Fast Low-Angle Shot) -sekvenssi, kun taas toisessa tapauksessa on SSFP ( Steady-state free precession imaging ) -sekvenssejä.
Vakaan tilan vapaa precession
Vakaan tilan vapaa precession-kuvantaminen (SSFP MRI) on magneettikuvausmenetelmä, joka käyttää magnetointien vakaa tila. Yleensä SSFP-MRI-sekvenssit perustuvat (matalan kääntökulman) gradientti-kaiku-MRI-sekvenssiin, jolla on lyhyt toistoaika, joka sen yleisessä muodossa on kuvattu FLASH-MRI- tekniikaksi. Vaikka pilaantuneet gradientti-kaikusekvenssit viittaavat vain pituussuuntaisen magnetoinnin vakaan tilaan, SSFP-gradientti-kaikusekvenssit sisältävät poikittaisia koherensseja (magnetisaatioita) päällekkäisistä monitasoisista spin-kaikuista ja stimuloiduista kaikuista. Tämä saavutetaan yleensä kohdentamalla vaihekoodaava gradientti uudelleen kussakin toistovälissä vaiheen integraalin (tai gradienttimomentin) pitämiseksi vakiona. Täysin tasapainotetut SSFP-MRI-sekvenssit saavuttavat nollavaiheen kohdentamalla kaikki kuvantamisgradientit uudelleen.
Uusia menetelmiä ja olemassa olevien menetelmien muunnelmia julkaistaan usein, kun ne pystyvät tuottamaan parempia tuloksia tietyillä aloilla. Esimerkkejä näistä viimeaikaisista parannuksista ovat T*
2painotettu turbokierroskaiku ( T 2 TSE MRI), kaksinkertainen käänteisen palautumisen MRI (DIR-MRI) tai vaiheherkkä inversio palautumisen MRI (PSIR-MRI), jotka kaikki pystyvät parantamaan aivovaurioiden kuvantamista. Toinen esimerkki on MP-RAGE (magnetisaatiovalmisteinen nopea hankinta gradienttikaiulla), joka parantaa multippeliskleroosin kortikaalisten vaurioiden kuvia.
Vaiheessa ja vaiheen ulkopuolella
Vaiheessa olevat (IP) ja vaiheen ulkopuoliset (OOP) sekvenssit vastaavat pariliitettyjä gradienttikaikujaksoja, jotka käyttävät samaa toistoaikaa (TR), mutta kahdella eri kaikuajalla (TE). Tämä voi havaita jopa mikroskooppiset määrät rasvaa, jolla on OOP: n signaalin pudotus verrattuna IP: hen. Niiden munuaiskasvainten joukossa, joissa ei ole makroskooppista rasvaa, tällainen signaalipudotus näkyy 80%: ssa munuaissolukarsinooman kirkkaasta solutyypistä sekä minimaalisessa rasva- angiomyolipoomassa .
Tehokas T2 (T2 * tai "T2-tähti")
T2 * -painotettu kuvantaminen voidaan luoda jälkivärähtelyn uudelleen kohdennettuna gradienttikaiutussekvenssinä , jolla on pieni kääntökulma. GRE T2 * WI: n sekvenssi vaatii suurta magneettikentän tasaisuutta.
Kaltevuuskaikusekvenssien kaupalliset nimet
| Akateeminen luokitus | Rikkoutunut kaltevuuskaiku | Vakaan tilan vapaa precession (SSFP) | Tasapainoinen vakaan tilan vapaa precession (bSSFP) | ||
| Tavallinen tyyppi | Turbotyyppi ( magnetoinnin valmistelu , erittäin matala kulma , lyhyt TR ) |
FID- tyyppinen | Kaiun kaltainen | ||
| Siemens |
FLASH F ast Imaging käyttäen L ow A ngle Sh ot |
TurboFLASH Turbo FLASH |
Fisp F ast I maging kanssa S teady-tilassa P lama |
PSIF Käänteinen fisp |
TrueFISP True fisp |
| GE |
SPGR Sp öljytty GR ASS |
FastSPGR Fast SPGR |
GRASS G radient R eCall cquisition käyttäen S teady S vaivattomampaa |
SSFP S teady S tate F REE P lama |
FIESTA F ast I maging E mploying St Eady-tilassa cquisition |
| Philips |
T 1 FFE t 1 painotettu F ast F ield E cho |
TFE T urbo F ield E cho |
FFE F ast F ield E cho |
T 2 -FFE T 2 -painotettu F ast F ield E cho |
b-FFE B alanced F ast F ield E cho |
Käänteisen palautus
Nesteen vaimentama inversiotuotanto
Fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR) on inversion-recovery-pulssisekvenssi, jota käytetään nesteiden signaalin mitätöimiseen. Esimerkiksi sitä voidaan käyttää aivokuvantamisessa aivo-selkäydinnesteen tukahduttamiseksi periventrikulaaristen hyperintenssivaurioiden, kuten multippeliskleroosiplakkien, esiin tuomiseksi. Valitsemalla inversioaika TI (aika inversio- ja herätepulssien välillä) voidaan signaali vaimentaa tietystä kudoksesta.
Turbo-inversion palautumisen suuruus
Turbo-inversion palautumissuuruus (TIRM) mittaa vain turbon spin-kaiun suuruutta edellisen inversiopulssin jälkeen, joten se ei ole faasiherkkä.
TIRM on ylivoimainen osteomyeliitin arvioinnissa sekä epäiltyjen pään ja kaulan syövissä . Osteomyeliitti esiintyy korkean intensiteetin alueina. Pään ja kaulan syövissä TIRM: n on havaittu antavan sekä suuren signaalin kasvainmassaa että kasvaimen koon pienen yliarvioinnin asteella ympäröivien kudosten reaktiivisilla tulehduksellisilla muutoksilla.
Diffuusio painotettu
Diffuusio-MRI mittaa vesimolekyylien diffuusiota biologisissa kudoksissa. Kliinisesti diffuusio-MRI on hyödyllinen tilojen (esim. Aivohalvaus ) tai neurologisten häiriöiden (esim. Multippeliskleroosi ) diagnosoinnissa , ja se auttaa ymmärtämään paremmin valkoisen aineen aksonien liitettävyyttä keskushermostossa. Eräässä isotrooppisen väliaineessa (sisällä lasin vettä esimerkiksi), vesimolekyylit siirtyvät luonnollisesti satunnaisesti mukaan turbulenssia ja Brownin liike . Biologisissa kudoksissa, joissa Reynolds-luku on kuitenkin riittävän pieni laminaarivirtaukseen , diffuusio voi olla anisotrooppista . Esimerkiksi neuronin aksonin sisällä olevalla molekyylillä on pieni todennäköisyys ylittää myeliinikalvo . Siksi molekyyli liikkuu pääasiassa hermokuidun akselia pitkin. Jos tiedetään, että molekyylit tietyssä vokselissa diffundoituvat pääasiassa yhteen suuntaan, voidaan olettaa, että suurin osa tämän alueen kuiduista on yhdensuuntaisia tämän suunnan kanssa.
Viimeaikainen diffuusiotensorikuvantamisen (DTI) kehitys mahdollistaa diffuusion mittaamisen useaan suuntaan ja kullekin vokselille laskettavan murtolukuanisotropian kumpaankin suuntaan. Tämä antaa tutkijoille mahdollisuuden tehdä aivokarttoja kuitujen suunnista tutkiakseen aivojen eri alueiden liitettävyyttä (käyttäen traktografiaa ) tai tutkiakseen hermojen rappeutumisen ja demyelinaation alueita sairauksissa, kuten multippeliskleroosi.
Toinen diffuusiomagneettikuvaus on diffuusiopainotettu kuvantaminen (DWI). Iskeemisen aivohalvauksen jälkeen DWI on erittäin herkkä vauriossa tapahtuville muutoksille. Spekuloidaan, että veden diffuusion rajoitusten (esteiden) lisääntyminen sytotoksisen turvotuksen (solun turvotuksen) seurauksena on vastuussa signaalin lisääntymisestä DWI-skannauksessa. DWI-parannus ilmestyy 5–10 minuutin kuluessa aivohalvausoireiden alkamisesta (verrattuna tietokonetomografiaan , joka usein ei havaitse akuutin infarktin muutoksia jopa 4–6 tunnissa) ja pysyy jopa kahden viikon ajan. Yhdistettynä aivojen perfuusion kuvantamiseen tutkijat voivat korostaa "perfuusion / diffuusion epäsuhta" alueita, jotka voivat osoittaa alueita, jotka kykenevät pelastumaan reperfuusiohoidolla.
Kuten monet muut erikoistuneet sovellukset, tämä tekniikka on yleensä yhdistetty nopeaan kuvankeräyssekvenssiin, kuten kaiun tasomaiseen kuvantamissekvenssiin .
Perfuusio painotettu
Perfuusiopainotettu kuvantaminen (PWI) suoritetaan kolmella päämenetelmällä:
- Dynaaminen herkkyyskontrasti (DSC): Gadoliniumkontrastia injektoidaan, ja nopea toistuva kuvantaminen (yleensä gradientti-kaikuvaiku-kaikuluotaava T2-painotettu ) kvantifioi herkkyyden aiheuttaman signaalihäviön.
- Dynaaminen kontrastia tehostava (DCE): Gadolinium-kontrastiboluksen aiheuttaman spin-ristikon rentoutumisen (T1) lyhentämisen mittaaminen .
- Arterial spin -merkintä (ASL): valtimoveren magneettinen leima kuvantamislaatan alapuolella ilman gadoliniumkontrastia.
Hankitut tiedot jälkikäsitellään, jotta saadaan perfuusiokartat, joilla on erilaiset parametrit, kuten BV (veritilavuus), BF (verenkierto), MTT (keskimääräinen kuljetusaika) ja TTP (aika huipulle).
In aivoinfarkti , penumbra on vähentynyt perfuusio. Toinen MRI-sekvenssi, diffuusiopainotettu MRI , arvioi jo nekroottisen kudoksen määrän, ja näiden sekvenssien yhdistelmää voidaan sen vuoksi käyttää arvioimaan aivokudoksen määrä, joka on poistettavissa trombolyysillä ja / tai trombektomialla .
Toiminnallinen MRI
Funktionaalinen MRI (fMRI) mittaa aivojen signaalimuutoksia , jotka johtuvat muuttuvasta hermostollisesta aktiivisuudesta. Sitä käytetään ymmärtämään, kuinka aivojen eri osat reagoivat ulkoisiin ärsykkeisiin tai passiiviseen toimintaan lepotilassa, ja sillä on sovelluksia käyttäytymistutkimuksessa ja kognitiivisessa tutkimuksessa sekä kaunopuheisten aivojen alueiden neurokirurgian suunnittelussa . Tutkijat käyttävät tilastollisia menetelmiä 3-D- parametrisen aivokartan rakentamiseen aivokuoren alueille, jotka osoittavat merkittävän muutoksen toiminnassa vasteena tehtävään. Anatomisiin T1W-kuvantamiseen verrattuna aivot skannataan pienemmällä paikkatarkkuudella, mutta suuremmalla ajallisella tarkkuudella (tyypillisesti kerran 2-3 sekunnissa). Neuraaliaktiivisuuden lisääntyminen aiheuttaa muutoksia MR-signaalissa T: n kautta*
2muutokset; tätä mekanismia kutsutaan BOLD-vaikutukseksi ( veren happipitoisuudesta riippuvainen ). Lisääntynyt hermoaktiivisuus aiheuttaa lisääntyneen hapenkulutuksen, ja verisuonijärjestelmä tosiasiallisesti kompensoi tämän, mikä lisää hapetetun hemoglobiinin määrää hapettomaan hemoglobiiniin verrattuna. Koska hapettamaton hemoglobiini heikentää MR-signaalia, verisuonivaste johtaa signaalin lisääntymiseen, joka liittyy hermostoon. Neuraalitoiminnan ja BOLD-signaalin välisen suhteen tarkka luonne on nykyisen tutkimuksen kohteena. BOLD-vaikutus mahdollistaa myös korkean resoluution 3D-karttojen luomisen laskimoverisuonistosta hermokudoksessa.
Vaikka BOLD-signaalianalyysi on yleisin menetelmä neurotieteiden tutkimuksissa ihmisillä, MR-kuvantamisen joustava luonne tarjoaa keinot herättää signaali muille verenkierron näkökohdille. Vaihtoehtoisissa tekniikoissa käytetään valtimoiden spin-leimausta (ASL) tai MRI-signaalin painottamista aivoverenkierron (CBF) ja aivoveren tilavuuden (CBV) avulla. CBV-menetelmä vaatii sellaisten MRI-varjoaineiden luokan injektointia, jotka ovat nyt ihmisen kliinisissä tutkimuksissa. Koska tämän menetelmän on osoitettu olevan prekliinisissä tutkimuksissa paljon herkempi kuin BOLD-tekniikka, se voi mahdollisesti laajentaa fMRI: n roolia kliinisissä sovelluksissa. CBF-menetelmä tarjoaa enemmän kvantitatiivista tietoa kuin BOLD-signaali, vaikkakin havaintoherkkyyden ollessa merkittävä.
Magneettikuvaus angiografia
Magneettiresonanssiangiografia ( MRA ) on joukko tekniikoita, jotka perustuvat verisuonten kuvantamiseen. Magneettiresonanssiangiografiaa käytetään valtimoiden (ja harvemmin suonien) kuvien tuottamiseen niiden arvioimiseksi ahtauman (epänormaalin kapenemisen), tukosten , aneurysmien (suonen seinämän laajenemiset, murtumisvaarassa) tai muiden poikkeavuuksien varalta. MRA: ta käytetään usein kaulan ja aivojen valtimoiden, rinta- ja vatsan aortan, munuaisvaltimoiden ja jalkojen arviointiin (jälkimmäiseen tutkimukseen viitataan usein "valumisena").
Vaihekontrasti
Vaihekontrastimagneettikuvaa (PC-MRI) käytetään kehon virtausnopeuksien mittaamiseen. Sitä käytetään pääasiassa veren virtauksen mittaamiseen sydämessä ja koko kehossa. PC-MRI: tä voidaan pitää magneettisen resonanssin nopeusmittausmenetelmänä . Koska nykyaikainen PC-MRI on tyypillisesti aikaresoluutio, siihen voidaan viitata myös 4-D-kuvantamisena (kolme spatiaalista ulottuvuutta plus aika).
Herkkyyspainotettu kuvantaminen
Herkkyyspainotettu kuvantaminen (SWI) on uudentyyppinen kontrasti magneettikuvassa, joka eroaa spin tiheydestä, T 1 tai T 2 kuvantamisesta. Tämä menetelmä hyödyntää kudosten herkkyyseroja ja käyttää täysin nopeuskompensoitua, kolmiulotteista, RF-pilaantunutta, korkean resoluution 3D-gradienttikaiutetta. Tämä erityinen tiedonkeruu ja kuvankäsittely tuottaa parannetun kontrastin suuruisen kuvan, joka on erittäin herkkä laskimoverelle, verenvuodolle ja raudan varastoinnille. Sitä käytetään parantamaan kasvainten, verisuoni- ja neurovaskulaaristen sairauksien (aivohalvaus ja verenvuoto), multippeliskleroosin, Alzheimerin taudin havaitsemista ja diagnosointia, ja se havaitsee myös traumaattiset aivovammat, joita ei voida diagnosoida muilla menetelmillä.
Magnetisoinnin siirto
Magnetization transfer (MT) on tekniikka kuvan kontrastin parantamiseksi tietyissä MRI-sovelluksissa.
Sitoutuneet protonit liittyvät proteiineihin, ja koska niillä on hyvin lyhyt T2-hajoaminen, ne eivät yleensä edistä kuvan kontrastia. Koska näillä protoneilla on laaja resonanssihuippu, ne voidaan virittää radiotaajuuspulssilla, jolla ei ole vaikutusta vapaisiin protoneihin. Niiden viritys lisää kuvan kontrastia siirtämällä tyydyttyneitä pyörii sidotusta altaasta vapaaseen altaaseen, mikä vähentää vapaan veden signaalia. Tämä homonukleaarinen magnetoinnin siirto antaa epäsuoran mittauksen kudoksen makromolekyylipitoisuudesta . Homonukleaarisen magnetoinnin siirron toteuttamiseen kuuluu sopivien taajuussiirtymien ja pulssimuotojen valitseminen sitoutuneiden pyörien kyllästämiseksi riittävän voimakkaasti MRI: n ominaisabsorptionopeuden turvallisuusrajoissa .
Tämän tekniikan yleisin käyttö on taustasignaalin tukahduttaminen lennon MR-angiografian aikana. Myös neurokuvauksessa on sovelluksia etenkin multippeliskleroosin valkoisen aineen leesioiden karakterisoinnissa .
Nopea spin kaiku
Nopea spin kaiku (FAISE tai FSE, viite 65bis), jota kutsutaan myös turbo spin kaiku (TSE) on sarja, joka johtaa nopeaan skannausaikaan. Tässä sekvenssissä toimitetaan useita 180 uudelleen kohdentavaa radiotaajuuspulssia jokaisen kaikuajan (TR) aikana, ja vaihekoodausgradientti kytketään hetkeksi päälle kaiun välillä. FSE / TSE-pulssisekvenssi muistuttaa pinnallisesti tavanomaista spin-echo (CSE) -sekvenssiä siinä mielessä, että se käyttää joukkoa 180º uudelleen kohdentavia pulsseja yhden 90º-pulssin jälkeen kaikujoukon muodostamiseksi. FSE / TSE-tekniikka kuitenkin muuttaa vaihekoodaavan gradientin kullekin näistä kaikuista (tavanomainen monikaikujakso kerää kaikki kaiut junassa samalla vaihekoodauksella). Vaihekoodaavan gradientin vaihdon seurauksena kaiun välillä voidaan saada useita k-avaruusrivejä (ts. Vaihekoodausvaiheet) annetulla toistoaikalla (TR). Koska jokaisen TR-ajanjakson aikana hankitaan useita vaihekoodauslinjoja, FSE / TSE-tekniikat voivat merkittävästi lyhentää kuvantamisaikaa.
Röntgenkuva, josta näkyy epäilty puristuva subkapitaalimurtuma radiodenssiviivana
CT-kuva osoittaa saman, epätyypillisen murtumalle, koska aivokuori on koherentti
T1-painotettu turbokierroskaiku-MRI vahvistaa murtuman, koska ympäröivässä luuytimessä on heikko signaali turvotuksesta.
65-bis - Ph. MELKI, RV MULKERN, LP PANYCH, FA JOLESZ. Spin Echo -sekvenssien vertaaminen FAISE-menetelmään. J. Magn. Reson. Imag. 1991; 1: 319-326.
65-Ter Ph.MELKI, FA JOLESZ, RV MULKERN. Osittainen radiotaajuinen kaiun taso FAISE-menetelmällä: kuvien artefaktien kokeellinen ja teoreettinen arviointi. Mag. Res. Med. 1992; 26: 328-341.
65-Quatro - Ph. MELKI, FA JOLESZ, RV MULKERN. Osittainen radiotaajuinen kaiun tasokuvaus FAISE-menetelmällä: Kontrastivastaavuus spin-kaikusekvenssien kanssa. Mag. Res. Med. 1992; 26: 342-354.
Rasvan tukahduttaminen
Rasvan tukahduttaminen on hyödyllistä esimerkiksi erottamaan aktiivinen tulehdus suolistossa rasvan kertymisestä, joka voi johtua pitkäaikaisesta (mutta mahdollisesti ei-aktiivisesta) tulehduksellisesta suolistosairaudesta , mutta myös liikalihavuudesta , kemoterapiasta ja keliakiasta . Tekniikoita rasvan tukahduttamiseksi MRI: ssä ovat pääasiassa:
- Rasvan tunnistaminen atomien kemiallisella muutoksella aiheuttaen erilaisia aikariippuvia vaihesiirtymiä veteen verrattuna.
- Rasvan spektrihuipun taajuusselektiivinen kyllästys "fat sat" -pulssilla ennen kuvantamista.
- Lyhyt tau-inversion palautus (STIR), T1- riippuvainen menetelmä
- Spektraalinen esisaturaatio inversioreservoinnilla (SPIR)
Neuromelaniinin kuvantaminen
Tässä menetelmässä hyödynnetään neuromelaniinin paramagneettisia ominaisuuksia ja sitä voidaan käyttää visualisoimaan substantia nigra ja locus coeruleus . Sitä käytetään havaitsemaan näiden ytimien atrofia Parkinsonin taudissa ja muissa parkinsonismeissa , ja se havaitsee myös signaalin voimakkuuden muutokset masennuksessa ja skitsofreniassa .
Melko harvinaiset ja kokeelliset sekvenssit
Seuraavia sekvenssejä ei käytetä yleisesti kliinisesti ja / tai ne ovat kokeellisessa vaiheessa.
T1 rho (T1ρ)
T1 rho (T1ρ) on kokeellinen MRI-sekvenssi, jota voidaan käyttää tuki- ja liikuntaelimistön kuvantamisessa. Sillä ei ole vielä laajaa käyttöä.
Molekyyleillä on kineettinen energia, joka on lämpötilan funktio ja joka ilmaistaan translaatio- ja pyörimisliikkeinä sekä molekyylien välisillä törmäyksillä. Liikkuvat dipolit häiritsevät magneettikenttää, mutta ovat usein erittäin nopeita, joten keskimääräinen vaikutus pitkällä aikavälillä voi olla nolla. Dipolien välinen vuorovaikutus ei kuitenkaan aina keskity aikaskaalasta riippuen. Hitaimmassa ääripäässä vuorovaikutusaika on käytännössä ääretön ja tapahtuu siellä, missä esiintyy suuria, paikallaan olevia kenttähäiriöitä (esim. Metallinen implantti). Tässä tapauksessa johdonmukaisuuden menetystä kuvataan "staattiseksi vähennykseksi". T2 * on mitta yhtenäisyyden menetyksestä pyöriiyhdistelmässä, joka sisältää kaikki vuorovaikutukset (mukaan lukien staattinen poistaminen). T2 on mitta koherenssin menetyksestä, joka sulkee pois staattisen poiston, käyttämällä RF-pulssia kääntämään hitaimmat dipolaarisen vuorovaikutuksen tyypit. Tietyssä biologisessa näytteessä on itse asiassa vuorovaikutuksen asteikkojen jatkumo, ja uudelleen kohdentavan RF-pulssin ominaisuudet voidaan virittää niin, että ne tarkentavat muutakin kuin vain staattisen poiston. Yleensä pyöriiyhdistelmän hajoamisnopeus riippuu vuorovaikutusajoista ja myös RF-pulssin voimasta. Tämän tyyppinen hajoaminen, joka tapahtuu RF: n vaikutuksesta, tunnetaan nimellä T1ρ. Se on samanlainen kuin T2-hajoaminen, mutta joillakin hitaammilla dipolaarisilla vuorovaikutuksilla, jotka on kohdennettu uudelleen, samoin kuin staattisilla vuorovaikutuksilla, joten T1ρ ≥T2.
Muut
- Saturaation palautumissekvenssejä käytetään harvoin, mutta ne voivat mitata spin-hilan rentoutumisaikaa (T1) nopeammin kuin inversiopalautumispulssisekvenssi.
- Kaksoisvärähtely-diffuusiokoodaus (DODE) ja kaksoisdiffuusiokoodaus (DDE) ovat erityisiä magneettikuvauksen diffuusiokuvantamisen muotoja, joita voidaan käyttää mittaamaan aksonihuokosien halkaisijoita ja pituuksia .
